一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法技术

本发明专利技术公开一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，对接地网全部支路及节点进行编号，确定可及节点组合并排序；推算腐蚀前每组的端口电阻以及支路电流值，并测量腐蚀后每组的端口电阻；运用特勒根定理建立故障诊断模型，并运用线性化思想将模型进行微量处理，而后运用模型的解析性质求得问题的初始解；根据初始解可确定粒子群位置上下界，利用初始解可引导粒子群算法在此区域内进行深入优化。此算法可应用于故障支路多、腐蚀严重的大型接地网，其所求得的解可稳定收敛于真实解附近并获得较高精度。

A fault diagnosis method of grounding grid based on micro processing and particle swarm optimization

【技术实现步骤摘要】
一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法
本专利技术涉及接地网故障诊断领域，具体涉及一种结合微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法。
技术介绍
接地网作为保证电力系统安全可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的重要设施，起到均压和泄流的作用。因此，对接地网支路进行可靠的故障诊断是十分有必要的。但无论使用何种数学方法对接地网故障诊断模型建模，其模型都具有高维度、非线性特点。这一特点对故障诊断精度提出挑战。
技术实现思路
为了克服以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种结合微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，其诊断结果既可以稳定收敛，又具有较好的准确度。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，包括以下步骤：(1)对接地网全部支路及节点进行编号，确定可及节点组合并排序；(2)推算腐蚀前每组的端口电阻以及支路电流值，并测量腐蚀后每组的端口电阻；(3)运用特勒根定理建立故障诊断模型，然后进行微量处理，再运用模型的解析本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)对接地网全部支路及节点进行编号，确定可及节点组合并排序；/n(2)推算腐蚀前每组的端口电阻以及支路电流值，并测量腐蚀后每组的端口电阻；/n(3)运用特勒根定理建立故障诊断模型，然后进行微量处理，再运用模型的解析性质求得初始解；/n(4)根据初始解确定粒子群位置上下界，利用初始解引导粒子群算法在此区域内进行深入优化，实现接地网故障诊断。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对接地网全部支路及节点进行编号，确定可及节点组合并排序；
(2)推算腐蚀前每组的端口电阻以及支路电流值，并测量腐蚀后每组的端口电阻；
(3)运用特勒根定理建立故障诊断模型，然后进行微量处理，再运用模型的解析性质求得初始解；
(4)根据初始解确定粒子群位置上下界，利用初始解引导粒子群算法在此区域内进行深入优化，实现接地网故障诊断。


2.根据权利要求1所述的一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一：对于具有n个节点，b条支路的接地网，其中，n个节点中有l个可及节点，根据该接地网的拓扑结构，对接地网的所有节点和支路进行编号；在所有可及节点中任选两个节点构成一个组合，则共有种不同组合；
步骤二：将每个腐蚀前的端口电阻值组成腐蚀前端口电阻值列向量Rij；根据接地网的拓扑结构及腐蚀前的支路电阻推断每个组合x的在腐蚀前的支路k的电流Ik(x)，x＝1,2,...,m；k＝1,2,...,b；
将每个组合的腐蚀后的端口电阻值组成腐蚀后端口电阻值列向量R′ij；
端口电阻值列向量的变化量ΔRij＝R′ij-Rij；
步骤三：将端口电阻值列向量的变化量ΔRij进行微量化，得到端口电阻值列向量中间变量ΔRij0＝ΔRij×ks，其中，ks为步长系数；且ΔRij0＝(ΔRij0(1),ΔRij(2),...,ΔRij(m))T；令支路电流中间变量I′k(x)＝Ik(x)，x＝1,2,...,m；k＝1,2,...,b；将ΔRij0、I′k(x)、Ik(x)、I0代入方程组(15)，利用L-M算法求解支路电阻变化量ΔRk；按支路编号顺序将各支路的电阻变化量ΔRk组成阻值变化量列向量ΔR，即ΔR＝(ΔR1,ΔR2,...,ΔRb)T；



其中，组合x的端口电阻的变化量ΔRij(x)是腐蚀后的端口电阻R′ij(x)与腐蚀前的端口电阻Rij(x)之差，Ik(x)为组合x的腐蚀前的支路电流，I′k(x)是腐蚀后的支路电流值，I0是激励电流源支路的电流值，ΔRk为腐蚀后的支路阻值变化量；令Rk为修正前的支路电阻诊断值，初值设置为Rk＝Rorigin(k)，k＝1,2,...,b；其中Rorigin(k)为腐蚀前的支路k的电阻；
步骤四：令修正后的支路电阻诊断值R′k＝Rk+ΔRk；通过修正后的支路电阻诊断值R′k推算各组合在修正电阻后的支路电流中间变量I′k(x)；将ΔRij0、I′k(x)、Ik(x)、I0再代入方程组(15)，利用L-M算法求解修正后的支路电阻变化量ΔR′k；按支路编号顺序将各支路的修正后的支路电阻变化量ΔR′k组成修正后的阻值变化量列向量ΔR'，即ΔR'＝(ΔR′1,ΔR′2,...,ΔR′b)T；
步骤五：判断||ΔR-ΔR'||2≤ε是否成立，若是转至步骤六；若否，则令ΔR＝ΔR'，转至步骤四；其中，ε为收敛精度；
步骤六：在支路k的电阻为修正后的支路电阻诊断值R′k的情况下，推求组合x的端口电阻，记为R″ij(x)，并按照组合编号组成修正后的端口电阻列向量R″ij；令ΔRij＝R′ij-R″ij；判断||ΔRij||2≤ε是否成立，若否，则转至步骤三；若是，则将支路电阻诊断值Rk转化为支路增大倍数列向量X，然后采用粒子群算法判断接地网故障；其中，支路增大倍数列向量X的第k个元素代表第k条支路电阻增大倍数的诊断值。


3.根据权利要求2所述的一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，其特征在于，步骤二中，腐蚀前的端口电阻值通过以下过程得到：先在腐蚀前的接地网的每个组合x中外加一电流为I0的恒定电流源，再推得每个组合的端口电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张绅，刘凌，刘崇新，李小腾，刘健，彭书涛，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61